USB标准的前世今生,“风靡全球”却完全免费

2019-03-25 09:42:05 来源:EEFOCUS
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现在全球每年约有20亿个USB出货,每天卖出百万个。

 

但是谁又能想到,USB这项“风靡全球”的技术,一分钱也没有赚到。

 

这还得从多媒体计算机问世的90年代说起。当时的计算机与外设通信时,需要通过各种不同的接口实现,比如打印机用的并口、调制解调器用的RS232和鼠标键盘用的PS/2口等等。这些不同的接口实在是太过复杂,并且需要加装驱动程序重启后才能使用,所以,USB技术可以说是应运而生,创造一个统一且易插拔的数据传输接口成为了不可避免的趋势。

 

第一个资助USB这一想法的公司-英特尔,拥有USB的全部专利,但是英特尔决定将USB免费开放,这就是USB没有赚过一分钱的原因。

 

经历了25年的发展,USB已经成了电子设备必备的接口,USB的标准也从USB 1.0演变到了如今的USB4。在标准的演变过程中,接口的形状也一直在往轻便、易插拔方向演进,常见的接口有TypeA、B,miniA、B,micro A、B和新型的USB-C(USB Type C)。由于USB-C无需区分正反,摆脱了USB接口的历史遗留问题,因而被许多新款的Android移动设备、笔记本电脑、台式机甚至是游戏机等3C设备所采用。

 

再来说说USB标准,从USB 0.7到到现在普遍再用的USB 3.0,近期USB-IF又宣布推出USB4标准,定义了下一代USB的协议架构,在今年年中预计就可以完成相关规范的制定。而有趣的是,USB4的标准基本是按照英特尔的Thunderbolt 3接口标准来的,所以USB4才会来的这么快。

 

下面与非网小编就给大家梳理一下USB的主要标准和常见的接口类型。

 

USB标准

USB1.0 USB1.1

第一代USB标准USB 1.0于1996年推出,USB 1.0支持低速速率(Low Speed)传输数据,速率为1.5Mbps主要用于低速率人机接口设备,例如键盘、鼠标、游戏杆等等。但在当时支持USB接口的电子设备少得可怜,所以主机板商不太把USB直接设计在主机板上。时隔两年以后,USB-IF又推出了USB 1.1标准对USB 1.0进行修正,USB 1.1支持了全速速率(Full Speed)传输,传输速率为12Mbps。

 

USB 2.0

USB2.0技术规范在2001年年底由USB-IF公布,该标准向下兼容USB 1.0,并且把外设数据传输速度提高到了480Mbps,是USB 1.1设备的40倍。该速率被称为USB 2.0的高速(High-speed)版本。另外,USB-IF又公布了USB OTG(on the go)作为对USB2.0标准的补充,USB OTG不需要主机(Host),就可以允许移动设备间的连接,并进行数据交换。

 

USB3.0 USB3.1 USB3.2

USB 3.0于2008年11月发布,速度由480Mbps大幅提升到5Gbps。USB 3.0插座通常是蓝色的,并向下兼容USB 2.0。USB3.0 引入了全双工数据传输。5根线路中2根用来发送数据,另2根用来接收数据,还有1根是地线。也就是说,USB 3.0可以同步全速地进行读写操作。

 

USB3.0推广小组于2013年7月31日宣布USB 3.1规范,传输速度提升为10Gb/s,比USB3.0的5Gb/s快上一倍,并向下兼容USB 2.0/1.0,如果要得到10Gb/s的传输速度仍需在主机、目标端同时具备对应的芯片才能达成,电力供应可高达100瓦。

 

USB 3.2在USB3.1的基础上继续改进,其主要技术要点:

1,在现有的USB Type-C数据在线实现双通道

2,继续使用现有的超高速USB物理传输率和技术

3,一些小的规范更新,确保单双通道无缝切换。

 

速度方面,使用USB 3.2主机连接USB 3.2存储设备,可以实现两条通道10Gb /s 的传输速度,理论上也就是相当接近于 20Gb /s。

 

据悉,USB 3.2因为要求集成USB 2.0和USB 3.1主控,所以完全向下兼容。 另外,从USB 3.2开始,Type-C将成为唯一推荐的接口方案。

 

 

USB4

USB4 采用Thunderbolt协议规范,使Thunderbolt 3设备将能兼容于USB 4,现有3.2及2.0也向下兼容。速度方面加倍来到两条通道总共40Gb / s的传输速度。

 

USB接口

说完了USB的标准,我们再来说说USB的接口。USB的接口类型也在随着USB标准的不断制定而变化着,早期的接口如TypeA、B,新推出的如Type C,由于USB的向下兼容性,新推出的接口必然支持老的协议,而老的接口就不一定支持新的标准。

 

某电脑厂商对USB接口支持的标准一览表

 

结语

从USB的发展历史来看,它基本达到了将其它接口统一的目的,USB4也在包容其他的标准,诸如英特尔的Thunderbolt,而Type C的出现,也将慢慢地把USB的各类接口逐步替代,从而真正实现将接口统一,这一过程或许会很漫长,但是我们相信这一天并不遥远。

 

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钱玉锋
钱玉锋

与非网编辑,电科专业出身。愿与大家一起分享自己对电子圈的见解,抛砖引玉,还原最真实的电子圈。

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